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<title>Circuito molecular transforma luz em eletricidade</title>
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<div style="text-align: center;"><br>
<h3>Circuito molecular transforma luz em eletricidade<br>
</h3>
<div style="text-align: justify;">
<div class="posttitle">
<div class="date"> 8 de mar�o de 2010 | Autor: antonini</div>
</div>
<p style="text-align: justify;">Esta � a primeira vez que cientistas
demonstraram a possibilidade de usar as ondas superficiais,
chamadas plasmons de superf�cie, para induzir o movimento de
el�trons, produzindo eletricidade em nanoescala.<span id="more-9698"></span></p>
<p style="text-align: justify;"></p>
<div style="text-align: center;"><img src="../img/plamons1.png" alt=""></div>
<p style="text-align: justify;"><strong>Plasmons de superf�cie</strong></p>
<p style="text-align: justify;">Cientistas da Universidade da
Pensilv�nia, nos Estados Unidos, criaram um circuito molecular
capaz de transformar luz em corrente el�trica utilizando os <a href="http://www.inovacaotecnologica.com.br/pesquisar.php?keyword=plasmons"
target="_blank">plasmons de superf�cie</a>, pacotes de energia
que flutuam sobre a superf�cie dos metais, em vez de viajar pelo
seu interior.</p>
<p style="text-align: justify;">Os plasmons de superf�cie est�o na
crista da onda de uma s�rie de pesquisas que est�o criando a �rea
da plasm�nica, um campo emergente da tecnologia em nanoescala
frequentemente chamado de �luz por meio de fios� � veja mais em <a
href="http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=plasmonica-computacao-velocidade-luz&id=010110091123"
target="_blank">Plasm�nica: em busca da computa��o � velocidade
da luz</a>.</p>
<p style="text-align: justify;">Esta � a primeira vez que cientistas
demonstraram a possibilidade de usar o fen�meno, que se verifica
em nanoescala, para induzir o movimento de el�trons, produzindo
eletricidade.</p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Aplica�es</strong></p>
<p style="text-align: justify;">Em 2005, um outro grupo de
cientistas h� havia descoberto que h� <a href="http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010110050921&id=010110050921"
target="_blank">uma analogia entre f�tons e el�trons</a>. O
fen�meno vem sendo explorado em diversas �reas.</p>
<p style="text-align: justify;">A descoberta da gera��o de
eletricidade induzida pelos plasmons de superf�cie abre caminho
n�o apenas para novas formas de transformar a luz do Sol em
eletricidade, mas tamb�m de construir uma fam�lia inteiramente
nova de componentes potencialmente substitutos dos atuais
componentes eletr�nicos, como os transistores, que poderiam ser
acionados diretamente por luz, em vez de eletricidade.</p>
<p style="text-align: justify;">O dispositivo consiste de um
conjunto de mol�culas de ouro enfileiradas, formando o que �
conhecido tecnicamente como um transdutor, um dispositivo capaz de
transformar um tipo de energia em outro.</p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Eletricidade induzida por
plasmons</strong></p>
<p style="text-align: justify;">Ao receber as ondas eletromagn�ticas
� os f�tons da luz, por exemplo � o dispositivo cria os <a href="http://www.inovacaotecnologica.com.br/pesquisar.php?keyword=pl%C3%A1smons"
target="_blank">plasmons de superf�cie</a>, que por sua vez
induzem uma corrente el�trica ao longo das mol�culas, de forma
similar ao que acontece nas c�lulas solares.</p>
<p style="text-align: justify;">C�lulas solares de ouro podem n�o
soar como algo exatamente barato, mas cada uma das c�lulas �
formada por apenas algumas mol�culas de ouro. E, ao interagir
diretamente com os f�tons, elas funcionam de forma extremamente
eficiente.</p>
<p style="text-align: justify;">O sistema molecular de captura de
energia poderia ser utilizado, por exemplo, para alimentar
pequenos dispositivos eletr�nicos, como sensores, que passariam a
funcionar sem a necessidade de baterias.</p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Armazenamento de dados em
computadores</strong></p>
<p style="text-align: justify;">O circuito molecular tamb�m poder�
ser �til em uma nova forma, mais flex�vel e poderosa, para o
armazenamento de dados em computadores.</p>
<p style="text-align: justify;">Nos computadores atuais, os dados
s�o armazenados de forma bin�ria, onde a presen�a ou aus�ncia de
carga el�trica, ou a dire��o de uma magnetiza��o, representam os
0s e os 1s.</p>
<p style="text-align: justify;">Usando o novo dispositivo molecular,
essas informa�es poderiam ser armazenadas na forma de
comprimentos de onda da luz, com varia�es virtualmente infinitas.</p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Circuito molecular gerador
de energia</strong></p>
<p style="text-align: justify;">O circuito molecular foi constru�do
depositando nanopart�culas fotossens�veis de ouro sobre uma base
de vidro. Os pesquisadores ajustaram cuidadosamente os espa�os
entre as nanopart�culas at� que atingir uma dist�ncia �tima entre
elas.</p>
<p style="text-align: justify;">A seguir, foi utilizada uma fonte de
luz para excitar os el�trons condutores, chamados plasmons,
fazendo-os surfar sobre a superf�cie das nanopart�culas de ouro e
focalizar a luz na jun��o onde as nanopart�culas se interconectam.</p>
<p style="text-align: justify;">O efeito plasmon aumenta a
efici�ncia da produ��o de corrente el�trica na mol�cula por um
fator que varia de 400 a 2000.</p>
<p style="text-align: justify;">Quando a radia��o �ptica excita os
plasmons de superf�cie e as nanopart�culas est�o acopladas de
forma otimizada, cria-se um forte campo eletromagn�tico entre as
nanopart�culas de ouro. As nanopart�culas ent�o se acoplam,
formando uma rota aberta entre dois eletrodos fixados nas duas
extremidades do circuito molecular.</p>
<p style="text-align: justify;">Ou seja, os el�trons podem ser
transportados dessa f�brica de eletricidade super eficiente para o
mundo exterior, onde podem ser aproveitados de forma �til.</p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Antena �ptica</strong></p>
<p style="text-align: justify;"><img loading="lazy" class="alignright size-full wp-image-9702"
title="plasmons-2" src="../img/plasmons2.png" width="303" height="213"
align="left">O tamanho, o formato e a dist�ncia entre as
part�culas podem ser ajustados para que o circuito funcione com
diversos comprimentos de onda. Quando os tr�s par�metros s�o
ajustados para criar uma antena �ptica �ressonante�, os fatores de
ganho do circuito superam a casa dos milhares.</p>
<p style="text-align: justify;">Al�m disso, os pesquisadores
demonstraram que a magnitude da fotocondutividade das
nanopart�culas acopladas pelos plasmons de superf�cie pode ser
ajustada independentemente das caracter�sticas �pticas da mol�cula
utilizada, um resultado que tem implica�es significativas para o
desenvolvimento dos futuros dispositivos optoeletr�nicos em
nanoescala.</p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Da nanoescala para o uso
pr�tico</strong></p>
<p style="text-align: justify;">�Se a efici�ncia do sistema puder
ser ampliada sem quaisquer limita�es adicionais, que ainda n�o
descobrimos, n�s poderemos em tese fabricar circuitos moleculares
com o di�metro de um fio de cabelo e com v�rios cent�metros de
comprimento, que atingir�o rendimentos na casa dos volts e dos
amperes,� diz Dawn Bonnell, que coordenou a pesquisa.</p>
<p style="text-align: justify;">Como os diversos compostos
moleculares apresentam propriedades �pticas e el�tricas muito
diversas, as estrat�gias usadas na fabrica��o e estudo deste
circuito molecular poder�o estabelecer os princ�pios para a
fabrica��o de um novo conjunto de componentes nos quais as
propriedades el�tricas de mol�culas individuais, propriedades
estas controladas pelos pl�smons de superf�cie, poder�o ser
ajustadas para diversas formas de captura de energia.</p>
<p></p>
<p style="text-align: justify;"><strong>Bibliografia:</strong></p>
<p><em>Plasmon-Induced Electrical Conduction in Molecular Devices</em><br>
Parag Banerjee, David Conklin, Sanjini Nanayakkara, Tae-Hong Park,
Michael J. Therien, Dawn A. Bonnell<br>
ACS Nano<br>
February 2010<br>
Vol.: 4 (2), pp 1019-1025<br>
DOI: 10.1021/nn901148m</p>
</div>
</div>
<br>
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